在“研究匀变速直线运动”的实验中,小车拖着纸带运动,打点计时器打出的纸带如图所示,A、B、C、D、E 5个计数点,每相邻两点间还有4个试验点(图中未画),并测量出A点与其它各计数点的间距如图所示,已知打点计时器每打两个点的时间为0.02s,求:
(1)在AE这段时间内小车的平均速度v= m/s。
(2)打下D点时小车的瞬时速度VD= m/s。
(3)小车的加速度a= m/s2。
假设我们已经进入航天时代,一个由高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球,准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g′,这些器材是:
A.钩码一盒 |
B.重锤一个 |
C.已知直径的带孔金属小球一个 |
D.无弹性的丝线一根 |
E.刻度尺一把
F.测力计一个
G.天平一台(含砝码一盒)
H.秒表一个
I.支架(能满足实验所需的固定作用)
J.光电计时器(可用来精确测量运动物体经过两点的时间间隔)
到达X星球后,某学生从以上器材中选择合适的器材,根据不同的实验原理,用不同的方法测量出重力加速度g′的值,现请你选用以上器材,至少用两种方法完成他所做的实验,每一种方法均需写出所选器材(填写代号)、所需测量的物理量名称(并以常用符号表示)、用直接测量的物理量表示出重力加速度.
某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
高2017级10班物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U==
V=1.22V.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U﹣I图线,进而分析灯泡的额定电压.
A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ) |
B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω) |
C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω) |
D.滑动变阻器R1(0~20Ω) |
E.滑动变阻器R2(0~100Ω)
F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)
(1)在如图1所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择 (填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择 (填“R1”或“R2”).
(2)在实验过程中,该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很暗,当达到2.70V时,发现灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
U/V |
0.20 |
0.60 |
1.00 |
1.40 |
1.80 |
2.20 |
2.70 |
I/mA |
80 |
155 |
195 |
227 |
255 |
279 |
310 |
请你根据实验数据在图2中作出灯泡的U﹣I图线.
(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为 V;这一结果大于1.23V,其原因是 .
某金属导线长度为L,粗细均匀,为测定这种金属材料的电阻率,吴老师带领物理研究性小组做如下测量.
(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择 倍率的电阻挡(填:“×10”或“×1k”),并欧姆调零后再进行测量,多用表的示数如图1所示,测量结果R为 Ω.
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,则直径d是 mm.
(3)这种金属材料的电阻率ρ= .(用题中字母L、R、d表示答案)
①用电压表、电流表测量电源的电动势和内阻实验.采用的是下列 电路图.
②某同学将和测得的数值逐一描绘在坐标纸上,再根据这些点分别画出了图线a与b,如图2所示,你认为比较合理的是图线 (填“a”或“b”).
③根据该图线得到电源电动势的大小是 V;内阻是 Ω(结果保留两位小数).